智能服裝概述之發展篇

智能服裝概述之發展現狀篇

自遠古以來,服裝從初始獸皮裹身到後來農耕時期的紡紗、織造、染色、整理等工序製成的遮羞禦寒的最初成衣。隨著工業革命的到來,合成纖維材料的出現人類不再侷限於用動植物織物來製造服裝。這也使得合成纖維所製造出來的服裝更加色彩紛呈,彌補了動植物纖維所不具備的物理缺陷。設計師們不僅在服裝的款式和色彩上下足了功夫,更是盡力與技術融合,是服裝在體現美的同時又有一些特殊功能,如保溫、防水等等。

自20世紀90年代MIT(Massachusetts Institute of Technology,麻省理工學院)媒體實驗室的可穿戴多媒體計算機。問世以來,國內外學者開始逐漸關注可穿戴技術與智能服裝的研究。在進入二十一世紀以來,隨著電子、信息、半導體、無線電通訊技術與紡織、服裝技術的不斷髮展、融合。為電子紡織品的繁榮打下了堅實的基礎,為服裝的發展開闢了新的領域。電子服裝將時裝與高新技術融為一體,成為生活方式與高技術功能交匯點,是智能服裝的重要組成部分。智能服裝不僅能感知外界壓力、溫度、電荷等的刺激,而且能根據這些刺激變化作出相應調節,賦予服裝獨特的功能,演繹了電子學、材料學、電子通訊、醫療監測技術、高技術織物與服裝款式、結構設計的完美融合,也最大程度的拓展了服裝內涵。隨著智能服裝的概念開始在我們的眼前顯現,智能服裝越來越受各國的重視,許多研究者及研究機構投入大量的人力、物力將目光投向前景廣闊的智能服裝進行重點研發。目前,對智能服裝研發先進的國家主要集中在美國、芬蘭、日本、瑞士、英國等西方發達國家,他們有著新型智能紡織品的技術儲備,且具有先進的電子、通訊和計算機軟件技術支持。然而,智能服裝的開發在我國還處於一個相對落後階段,這也有待於我國科研機構和有志之士去不斷深入探索研究。智能服裝的發展必將會給我國紡織工業及服裝製造業形成一個革命性的變革,同時也是為本已產能過剩的行業提供了一條嶄新的經濟增長點和發展道路。

最早的智能服裝採用的是傳統的面料和一些普通的電子元件,如傳感器、電阻、二極管、芯片等通過對面料和服裝結構的設計把電子元件附加在紡織品或服裝上。1997年,飛利浦公司和Levi公司成功地創造出世界上第一套可穿戴智能服裝,此套智能服裝包含了娛樂(諸如音樂)以及通信(諸如移動電話)的功能,但這套服裝最大缺陷是不可以摺疊、也不可以洗滌。此外,在製作上基本只能以手工操作的方式進行,不利於大規模商業化生產,導致這類服裝成本高昂。由於傳統的電子元件如剛性印刷電路植入服裝內會造成不舒適感,電路不能隨著織物一起變形。另外,在不移除電子元件的情況下也無法方便地對衣物進行清潔。因此近年來科學家嘗試將末端元器件如超薄微型傳感器植入織物中,使其能像織物一樣產生形變,甚至可清洗,這樣也具備了很高的集成度。隨之,電子智能紡織品的發展邁向了第二個階段。

把傳感器、處理器、存儲器等電子元件微化,將其與纖維結合,製作成特種纖維,如導電纖維等,再用這些特種纖維編織成面料,製作成服裝。通過這種方式做成的服裝,根據使用目的的不同,可以在纖維中加入不同的電子元件,從而使服裝具有了不同的功能。 把具有傳導性的光纖與一般纖維交織,變成了具有 感應裝置的布料,通過這種方法可製成輕柔型感應裝置或開關,服裝的可穿性就大大提高。2002年,德國半導體設備製造商Infineon Technologies公司在日本發佈了可穿戴的"MP3播放夾克"。這種MP3播放夾克採用了可穿戴電子技術,將微電子芯片植入衣服纖維之中。2005年,德國半導體設備製造商 Infineon Technologies 公司改進了"MP3外衣"設計,MP3外套的左手前臂袖子多了一排"紡織鍵盤 ",由電線連接的導電織品做成。 2010年,英國Eleksen與Spyder公司一起開始銷售帶有 ElekTex電子織物嵌人物的運動服,ElekTex保持了傳統織物的性能,例如材料可以揉軟、扭折和擦洗。普通的導電材料與服裝材料織成的電子智能織品磨損很快,易脆,穿在身上不舒服。因此ProeTEX項目以創新的方式把自然纖維和納米技術生產的纖維結合在一起,製成的服裝柔軟且電流傳導率大大提高。雖然目前石墨烯技術、納米技術的發展已經使電子智能紡織品在紡織品的質地、外觀以及穿著舒適性有了大幅度的提高,但是在電子智能紡織品成為電子產品與服裝領域的消費主流之前,仍需克服很多問題,如能源電池的存儲容量和微型化,服裝的使用壽命、可洗滌性、安全性、耐磨損性與穩定性,以及製造成本都是智能服裝重要的因素之一。

智能服裝概述之發展篇

目前,由於科技水平極大程度的限制智能服裝面料向更柔性化、集成化、合理化的方向發展。現有的智能服裝更多的依賴於市場上現有的服裝面料,在已有服裝面料的基礎上將所需的微型電子器件嵌入在服裝當中,來實現所需功能的實現,而並不是將微型電子器件與紡織品完全融合於一體的創新設計。因此就目前現有技術而言,智能服裝設計發展基本上須遵循以下流程:

1. 遵循以用戶為中心的原則確定需求,滿足用戶的心理需求、生理需求、生活模式和使用環境;

2. 選取可以實現預期功能的技術,以及合適的面料,設計具有美學效果的結構造型;

3. 在原型開發完成後,進行多方位的性能評價;

4. 在整個研發過程都要遵循環境保護和滿足用戶需求的原則;


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